KR20210072564A - 가변 오일 펌프 - Google Patents

Abstract

가변 오일 펌프가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 가변 오일 펌프는, ⅰ)펌핑 오일의 흡입 및 토출이 가능한 펌프 하우징과, ⅱ)펌프 하우징의 내부에 피봇 회전 가능하게 설치되며, 컨트롤 스프링을 통하여 펌프 하우징의 내벽에 탄성 지지되는 컨트롤 링과, ⅲ)컨트롤 링의 내주 측에 설치되는 아웃터 로터와, 아웃터 로터의 회전 중심 측에 편심되게 배치되며 그 아웃터 로터의 내주 측과 기어 결합하는 인너 로터를 가진 로터 어셈블리와, ⅳ)컨트롤 링에 설정된 구간으로 형성되는 메인 컨트롤 오일 챔버와, ⅴ)컨트롤 링에 구비되며, 메인 컨트롤 오일 챔버를 통한 컨트롤 오일의 압력으로서 펌프 하우징의 내벽 면을 통해 컨트롤 링으로 반력을 인가하는 액추에이팅 유닛을 포함할 수 있다.

Description

가변 오일 펌프 {VARIABLE OIL PUMP}

본 발명의 실시 예는 차량용 오일 공급 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펌핑 오일의 토출 용량을 엔진 운전 조건에 따라 가변할 수 있는 가변 오일 펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 가변 오일펌프는 엔진 회전수와 관계없이 일정한 오일 압력을 유지하도록 로터 바깥쪽의 컨트롤 링이 움직이면서 펌핑 체적의 변화를 준다.

따라서, 가변 오일펌프는 오일의 토출량과 압력을 가변하며, 그에 따라 고속 RPM 영역에서 불필요한 펌프의 부하를 줄일 수 있고, 연료 소모를 줄일 수 있다.

이러한 가변 오일펌프는 컨트롤 링과 함께 인너 로터와 아웃터 로터를 가지는 내접 기어 식(트로코이드 식)의 오일펌프를 예로 들 수 있는데, 일본등록특허공보 제6437941호 및 일본공개특허공보 제2017-155722호의 선행문헌에 개시된 바 있다.

종래 기술에서는 펌프 하우징과 컨트롤 링 사이의 설정된 영역에 컨트롤 오일 챔버를 형성하고, 그 컨트롤 오일 챔버에 작용하는 오일의 압력을 가변하며, 컨트롤 링을 양측 방향으로 회전시킴으로써, 인너 로터와 아웃터 로터의 회전을 통해 펌핑되는 오일의 토출량을 조절할 수 있다.

더 나아가, 종래 기술에서 피봇 회전하는 컨트롤 링의 양쪽에는 실링부재가 설치되는데, 그 실링부재는 펌프 하우징의 내벽 면에 밀착되면서 컨트롤 오일 챔버를 실링한다.

그런데, 종래 기술에서는 실링부재의 마모 등에 의해 그 실링부재와 펌프 하우징의 내벽 면 사이를 통한 오일 리크 발생으로 펌프의 성능 저하를 유발할 수 있으며, 실링부재의 장착에 따른 원가 상승을 야기할 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 오일의 토출 용량을 가변하기 오일 컨트롤 수단의 구성을 단순화시킬 수 있으며, 펌프 성능을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 가변 오일 펌프를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프는, ⅰ)펌핑 오일의 흡입 및 토출이 가능한 펌프 하우징과, ⅱ)상기 펌프 하우징의 내부에 피봇 회전 가능하게 설치되며, 컨트롤 스프링을 통하여 상기 펌프 하우징의 내벽에 탄성 지지되는 컨트롤 링과, ⅲ)상기 컨트롤 링의 내주 측에 설치되는 아웃터 로터와, 상기 아웃터 로터의 회전 중심 측에 편심되게 배치되며 그 아웃터 로터의 내주 측과 기어 결합하는 인너 로터를 가진 로터 어셈블리와, ⅳ)상기 컨트롤 링에 설정된 구간으로 형성되는 메인 컨트롤 오일 챔버와, ⅴ)상기 컨트롤 링에 구비되며, 상기 메인 컨트롤 오일 챔버를 통한 컨트롤 오일의 압력으로서 상기 펌프 하우징의 내벽 면을 통해 상기 컨트롤 링으로 반력을 인가하는 액추에이팅 유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프은, 상기 컨트롤 링의 스프링 지지 단 측에서 상기 메인 컨트롤 오일 챔버와 연결되게 형성되는 서브 컨트롤 오일 챔버를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프에 있어서, 상기 액추에이팅 유닛은 상기 컨트롤 링의 스프링 지지 단 반대 쪽에 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프에 있어서, 상기 액추에이팅 유닛은 상기 메인 컨트롤 오일 챔버를 통해 상기 서브 컨트롤 오일 챔버에 작용하는 컨트롤 오일의 압력으로서 상기 펌프 하우징의 내벽 면에 대해 피스톤 작동할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프에 있어서, 상기 메인 컨트롤 오일 챔버와 상기 서브 컨트롤 오일 챔버는 상기 컨트롤 링에서 오일 패스 통로를 통해 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프에 있어서, 상기 액추에이팅 유닛은 상기 서브 컨트롤 오일 챔버와 연결되는 연결 통로를 가지며 상기 스프링 지지 단의 반대 쪽에 형성되는 실린더 챔버와, 상기 실린더 챔버에 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 상기 펌프 하우징의 내벽 면에 밀착되는 피스톤부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프에 있어서, 상기 컨트롤 링의 스프링 지지 단 반대 쪽에는 상기 실린더 챔버를 형성하는 보스부가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프에 있어서, 상기 펌프 하우징은 상기 보스부와 상기 피스톤부재의 끝단을 지지하는 피스톤 지지부를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프에 있어서, 상기 메인 오일 챔버에는 상기 컨트롤 오일의 유입 및 유출을 위한 오일 홀이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프에 있어서, 상기 펌프 하우징은 상기 컨트롤 스프링의 일단을 지지하는 스프링 지지부를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프에 있어서, 상기 컨트롤 스프링의 타단은 상기 컨트롤 링의 스프링 지지 단에 지지될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 종래 기술에서와 같은 실링부재를 삭제할 수 있으므로 전체적인 전체 오일 펌프의 구성을 단순화시킬 수 있으며, 실링부재의 마모에 따른 오일 리크 문제를 개선함에 따라 펌프의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프에 적용되는 액추에이팅 유닛을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", ""...수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프(100)는 엔진의 회전 구동력으로 작동하며, 오일 팬에 저장된 오일을 메인 갤러리를 통해 각종 작동 요소로 공급하는 차량용 오일 공급 시스템에 적용될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 가변 오일 펌프(100)는 외부 기어와, 그 외부 기어의 내주 측에 내접하는 내부 기어를 가진 트로코이드 타입의 오일 펌프에 적용될 수 있다.

이러한 트로코이드 타입의 오일 펌프는 엔진 구동에 의한 내부 기어의 회전에 따라 외부 기어의 내주 일측 저압부로 흡입된 오일을 그 외부 기어의 내주 중앙 압축구간을 거쳐 외부 기어의 내주 타측 고압부로 토출할 수 있다.

더 나아가, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 트로코이드 타입의 가변 오일 펌프(100)는 외부 기어 및 내부 기어를 통해 오일 팬에서 흡입되어 토출되는 오일의 양을 차량 운전 조건(엔진 운전 조건)에 따라 오일 컨트롤 수단을 통하여 가변할 수 있다.

그러나, 본 발명의 보호범위가 트로코이드 타입의 오일 펌프에 반드시 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 오일 컨트롤 수단을 통해 오일의 토출량을 가변할 수 있는 다양한 종류의 오일 펌프(예를 들면, 베인식 펌프 등)라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.

이하에서는 가변 오일 펌프(100)의 장착 위치를 기준(도면 기준)으로 할 때, 상측을 향하는 부분을 상부, 상단, 상면 및 상단부로 정의하며, 하측을 향하는 부분을 하부, 하단, 하면 및 하단부로 정의하기로 한다.

더 나아가, 하기에서의 "단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)"은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 가변 오일 펌프(100)는 오일의 토출 용량을 가변하기 오일 컨트롤 수단의 구성을 단순화시킬 수 있으며, 펌프 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 가변 오일 펌프(100)는 기본적으로, 펌프 하우징(10), 컨트롤 링(30), 로터 어셈블리(40), 메인 컨트롤 오일 챔버(50), 서브 컨트롤 오일 챔버(60), 그리고 액추에이팅 유닛(70)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 펌프 하우징(10)은 오일 팬에 저장된 오일(이하에서는 편의 상 "펌핑 오일"이라고 한다.)의 흡입 및 토출이 가능한 펌프 케이스로서, 하우징 본체(11)와, 그 하우징 본체(11)에 결합되는 커버부재(도면에 도시되지 않은)를 포함하고 있다.

상기에서 하우징 본체(11)는 펌핑 오일을 흡입하는 흡입 포트(도면에 도시되지 않음)와, 그 펌핑 오일을 외부로 토출하는 토출 포트(도면에 도시되지 않음)를 내부에 형성하고 있다.

여기서, 상기 흡입 포트는 오일 스트레이너를 통해 오일 팬과 연결되며, 토출 포트는 오일 공급계의 메인 갤러리와 연결될 수 있다. 이러한 흡입 포트와 토출 포트를 가진 펌프 하우징(10)의 구성은 종래 기술의 선행문헌(일본공개특허공보 제2017-155722호)에 개시된 구성으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 컨트롤 링(30)은 펌핑 오일의 토출량을 오일(이하에서는 편의 상 "컨트롤 오일"이라고 한다.)의 압력으로서 가변하기 위한 것으로서, 내주와 외주를 가진 링 형상으로 구비된다.

상기 컨트롤 링(30)은 컨트롤 오일의 압력 및 탄성력에 의해 펌프 하우징(10)의 내부에 피봇 회전 가능하게 설치된다. 상기 컨트롤 링(30)은 펌프 하우징(10)의 내부에서 한 쌍의 피봇 가이드 핀(35)을 통하여 하우징 본체(11)에 피봇 회전 가능하게 설치된다.

상기 피봇 가이드 핀(35)은 컨트롤 링(30)에서 돌출된 돌출 부분에 각각 구비되는 바, 하우징 본체(11)의 바닥 측을 향해 컨트롤 링(30)의 돌출 부분에 고정되게 설치된다.

이러한 피봇 가이드 핀(35)은 하우징 본체(11)의 바닥 측에 컨트롤 링(30)의 피봇 회전 방향을 따라 형성된 라운드 형태의 피봇 가이드 홈(33)에 슬라이딩 가능하게 끼워진다. 상기 피봇 가이드 핀(35)은 피봇 가이드 홈(33)을 통하여 컨트롤 링(30)의 피봇 회전을 안내하며, 그 컨트롤 링(30)의 회전 변위를 제한할 수 있다.

더 나아가, 상기한 바와 같은 컨트롤 링(30)은 펌프 하우징(10)의 내부에서 컨트롤 스프링(20)을 통하여 하우징 본체(11)의 내벽에 탄성 지지된다.

상기 컨트롤 스프링(20)은 압축 코일 스프링으로 구비되며, 하우징 본체(11)의 내벽과 컨트롤 링(30) 사이에 배치된다. 여기서, 상기 컨트롤 스프링(20)의 일단은 하우징 본체(11)의 내벽에 지지되며, 컨트롤 스프링(20)의 타단은 컨트롤 링(30)의 한쪽에 지지된다.

이에 따라 상기 하우징 본체(11)는 컨트롤 스프링(20)의 일단을 지지하는 스프링 지지부(13)를 형성하며, 컨트롤 링(30)의 한쪽에는 컨트롤 스프링(20)의 타단을 지지하는 스프링 지지 단(37)을 형성하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 로터 어셈블리(40)는 엔진의 구동력을 제공받아 회전하면서 펌프 하우징(10)의 흡입 포트릍 통해 펌핑 오일을 흡입 압축하며, 토출 포트를 통해 토출하기 위한 것이다.

상기 로터 어셈블리(40)는 내접 기어 식의 아웃터 로터(41)와 인너 로터(43)를 포함하고 있다. 상기 아웃터 로터(41)는 내주 측에 기어 치들을 가진 기어로서, 컨트롤 링(30)의 내주 측에 회전 가능하게 설치된다.

상기 인너 로터(43)는 외주 측에 기어 치들을 가진 구동 기어로서, 피동 기어로서의 아웃터 로터(41)의 회전 중심 측(내측)에 배치되며 그 아웃터 로터(41)의 내주 측과 기어 결합된다.

여기서, 상기 인너 로터(43)는 엔진과 연결된 입력 축(45)과 연결되며, 그 엔진의 회전 구동력에 의해 구동 회전하게 된다.

그리고, 상기 아웃터 로터(41)와 인너 로터(43)는 이들의 기어 치들을 통해 서로 맞물리는데, 아웃터 로터(41)의 기어 치들은 인너 로터(43)의 기어 치들보다 많다. 이에 따라 아웃터 로터(41)의 내주 및 인너 로터(43)의 외주 사이에는 펌핑 오일에 의해 충족되는 작동 실(47)을 형성하고 있다.

더 나아가, 상기 아웃터 로터(41)와 인너 로터(43)는 이들의 기어 치들을 통해 서로 맞물리는 위치에서, 소정 위치까지의 부분에서는 아웃터 로터(41)와 인너 로터(43)의 회전에 따라 이들 기어 치들 사이의 간극이 서서히 커진다.

이 경우, 상기와 같이 아웃터 로터(41)와 인너 로터(43)의 기어 치들 간극이 서서히 커지는 부분이 위에서 언급한 바 있는 흡입 포트와 연결된다. 그리고, 상기 아웃터 로터(41)와 인너 로터(43)의 기어 치들 간극이 서서히 작아지는 부분이 위에서 언급한 바 있는 토출 포트와 연결된다.

이러한 아웃터 로터(41) 및 인너 로터(43)를 가진 로터 어셈블리(40)의 구조 및 그 로터 어셈블리(40)를 통한 펌핑 오일의 흡입 및 토출 구조는 종래 기술의 선행문헌(일본공개특허공보 제2017-155722호)에 개시된 구성으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구조의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 메인 컨트롤 오일 챔버(50)는 컨트롤 링(30)의 회전 위치를 가변하기 위한 컨트롤 오일의 압력이 작용하는 컨트롤 오일 챔버로서, 그 컨트롤 링(30)에 설정된 구간으로 형성된다.

상기 메인 컨트롤 오일 챔버(50)는 로터 어셈블리(40)에 의해 토출된 펌핑 오일(컨트롤 오일)을 도면에 도시되지 않은 오일 제어 밸브를 통해 제공받아 그 컨트롤 오일에 의한 설정된 압력 분위기(내압)를 조성할 수 있다.

이러한 메인 컨트롤 오일 챔버(50)에는 컨트롤 오일의 내압을 조절하기 위해 오일 제어 밸브와 연결되는 오일 홀(51)을 형성하고 있다. 상기 오일 홀(51)은 메인 컨트롤 오일 챔버(50)로 컨트롤 오일을 유입하거나 그 컨트롤 오일 챔버(50)로부터 컨트롤 오일을 유출할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 서브 컨트롤 오일 챔버(60)는 뒤에서 더욱 설명될 액추에이팅 유닛(70)을 작동시키기 위한 컨트롤 오일의 작동 압을 메인 컨트롤 오일 챔버(50)를 통해 조성하는 컨트롤 오일 챔버로서, 컨트롤 링(30)에 메인 컨트롤 오일 챔버(50)와 연결되게 형성된다.

여기서, 상기 서브 컨트롤 오일 챔버(60)는 컨트롤 링(30)의 스프링 지지 단(37)에 형성된다. 나아가, 상기 서브 컨트롤 오일 챔버(60)는 컨트롤 링(30)에서 오일 패스 통로(61)를 통해 메인 컨트롤 오일 챔버(50)와 연결된다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 액추에이팅 유닛(70)은 메인 컨트롤 오일 챔버(50)를 통한 컨트롤 오일의 압력으로서 하우징 본체(11)의 내벽 면을 통해 컨트롤 링(30)으로 반력을 인가하기 위한 것이다.

상기 액추에이팅 유닛(70)은 메인 컨트롤 오일 챔버(50)로부터 오일 패스 통로(61)를 통해 서브 컨트롤 오일 챔버(60)에 작용하는 컨트롤 오일의 압력으로서 하우징 본체(11)의 내벽 면에 대해 피스톤 작동하는 구조로 이루어진다.

즉, 상기 액추에이팅 유닛(70)은 서브 컨트롤 오일 챔버(60)로부터 컨트롤 오일의 작동 압을 제공받아 피스톤 작동하며, 하우징 본체(11)의 내벽 면을 통해 컨트롤 링(30)으로 컨트롤 스프링(20)의 탄성력을 극복할 수 있는 반력을 인가한다. 이에 따라 상기 액추에이팅 유닛(70)은 컨트롤 링(30)을 일측 방향으로 피봇 회전시키며, 토출 포트를 통한 펌핑 오일의 토출 용량을 가변시킬 수 있다.

이러한 액추에이팅 유닛(70)은 컨트롤 링(30)에 구비되는 바, 그 컨트롤 링(30)의 스프링 지지 단(37)에 구성된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프에 적용되는 액추에이팅 유닛을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 액추에이팅 유닛(70)은 실린더 챔버(71)와 피스톤부재(77)를 포함하고 있다.

상기 실린더 챔버(71)는 컨트롤 링(30)에서 스프링 지지 단(37)의 반대 쪽에 형성된다. 상기 실린더 챔버(71)는 연결 통로(73)를 통해 서브 컨트롤 오일 챔버(60)와 연결된다.

구체적으로, 상기 컨트롤 링(30)의 스프링 지지 단(37) 반대 쪽에는 보스부(75)가 구비되는데, 그 보스부(75)의 내부에는 실린더 챔버(71)가 설치된다. 이러한 보스부(75)는 컨트롤 링(30)의 스프링 지지 단(37) 반대 쪽에 대응하는 하우징 본체(11)의 내벽 면에 지지된다.

그리고, 상기 피스톤부재(77)는 서브 컨트롤 오일 챔버(60)에 작용하는 컨트롤 오일의 작동 압에 의해 실린더 챔버(71)에 슬라이드 이동 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 피스톤부재(77)의 끝단은 보스부(75)와 함께 하우징 본체(11)의 내벽 면에 지지(밀착)되는 바, 이를 위해 하우징 본체(11)에는 상기한 보스부(75)와 피스톤부재(77)의 끝단을 지지하는 피스톤 지지부(15)를 형성하고 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프(100)의 작동을 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 본 발명의 실시 예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 메인 컨트롤 오일 챔버(50)에 컨트롤 오일의 압력을 인가하지 않은 상태에서, 엔진의 구동력을 입력 축(45)을 통해 인너 로터(43)에 제공한다.

그러면, 상기 인너 로터(43)에 엔진의 회전 구동력이 인가됨에 따라, 그 인너 로터(43)와 아웃터 로터(41)는 기어 치들이 서로 맞물리며 회전한다. 이에 오일 팬에 저장된 펌핑 오일이 인너 로터(43)와 아웃터 로터(41) 기어 치들의 간극이 서서히 커지는 부분에서 펌프 하우징(10)의 흡입 포트를 통해 인너 로터(43)와 아웃터 로터(41) 기어 치들 사이의 작동 실(47)로 흡입되며, 인너 로터(43)와 아웃터 로터(41)의 기어 치들의 간극이 서서히 작아지는 부분에서 토출 포트를 통해 토출된다.

한편, 상기한 과정에 차량의 엔진 운전 조건에 따라 펌핑 오일의 토출량을 가변(예를 들면, 토출량 증대)코자 할 경우, 본 발명의 실시 예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 컨트롤 링(30)의 메인 컨트롤 오일 챔버(50)에 컨트롤 오일을 공급하며, 그 메인 컨트롤 오일 챔버(50)의 내압을 증대시킨다. 이는 상기 메인 컨트롤 오일 챔버(50)의 오일 홀(51)을 통해 그 메인 컨트롤 오일 챔버(50)로 컨트롤 오일을 공급함으로써 가능하다.

상기에서와 같이 컨트롤 오일을 통해 메인 컨트롤 오일 챔버(50)의 내압을 증대시킴에 따라, 그 컨트롤 오일은 오일 패스 통로(61)를 통해 서브 컨트롤 오일 챔버(60)로 공급된다.

따라서, 상기 서브 컨트롤 오일 챔버(60)의 내부에는 컨트롤 오일의 작동 압이 증대되고, 이에 그 컨트롤 오일의 작동 압은 도 4에 도시된 바와 같이, 연결 통로(73)를 통해 실린더 챔버(71)에 공급된다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 상기 실린더 챔버(71)를 통해 컨트롤 오일의 작동 압을 피스톤부재(77)에 인가한다. 그러면, 상기 피스톤부재(77)는 컨트롤 오일의 작동 압에 의해 하우징 본체(11)의 내벽 면 측으로 슬라이드 이동하게 되며, 그 내벽 면에 밀착된다.

상기에서와 같이 피스톤부재(77)에 컨트롤 오일의 작동 압을 인가하여 그 피스톤부재(77)를 하우징 본체(11)의 내벽 면에 밀착시킴에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 컨트롤 오일의 작동 압에 따른 반력을 하우징 본체(11)의 내벽 면을 통해 컨트롤 링(30)으로 인가한다.

이에 따라 본 발명의 실시 예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기한 반력으로서 컨트롤 링(30)을 일측 방향으로 피봇 회전시키는데, 그 컨트롤 링(30)은 컨트롤 스프링(20)의 탄성력을 극복하며 회전하게 된다. 이 때, 상기 컨트롤 링(30)은 피봇 가이드 홈(33)에 피봇 가이드 핀(35)이 지지된 상태에서 그 피봇 가이드 홈(33)을 따라 일측 방향으로 회전하게 된다.

상기한 바와 같은 컨트롤 링(30)의 회전과 아울러 인너 로터(43) 및 아웃터 로터(41)의 회전에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 아웃터 로터(41)와 인너 로터(43)의 기어 치들 간극이 서서히 커지는 부분 중 흡입 포트와 겹쳐지는 범위가 커짐과 동시에, 아웃터 로터(41)와 인너 로터(43)의 기어 치들 간극이 서서히 작아지는 부분의 일부가 흡입 포트와 겹쳐지게 않게 되고, 이로 인해 토출 포트를 통한 펌핑 오일의 토출량을 증대시킬 수 있게 된다.

다른 한편, 본 발명의 실시 예에서는 상기한 바와 같은 상태에서, 컨트롤 링(30)의 메인 컨트롤 오일 챔버(50)에 작용하는 컨트롤 오일의 내압을 감소시킨다. 이는 메인 컨트롤 오일 챔버(50)의 오일 홀(51)을 통해 그 메인 컨트롤 오일 챔버(50)의 컨트롤 오일을 배출함으로써 가능하다.

그러면, 본 발명의 실시 예에서는 서브 컨트롤 오일 챔버(60) 내부의 컨트롤 오일이 오일 패스 통로(61)를 통해 메인 컨트롤 오일 챔버(50)로 빠져 나가게 됨에 따라, 그 서브 컨트롤 오일 챔버(60)에 작용하는 내압이 감소하게 된다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 연결 통로(73)를 통하여 실린더 챔버(71)에 작용하는 컨트롤 오일의 작동 압이 감소하게 되고, 이로 인해 컨트롤 링(30)은 컨트롤 스프링(20)의 탄성 복원력에 의해 다른 일측 방향으로 회전하게 된다.

상기한 바와 같은 컨트롤 링(30)의 회전과 아울러 인너 로터(43) 및 아웃터 로터(41)의 회전에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 아웃터 로터(41)와 인너 로터(43)의 기어 치들 간극이 서서히 커지는 부분 중 흡입 포트와 겹쳐지는 범위가 작아짐과 동시에, 아웃터 로터(41)와 인너 로터(43)의 기어 치들 간극이 서서히 작아지는 부분의 일부가 흡입 포트와 겹쳐지게 되고, 이로 인해 토출 포트를 통한 펌핑 오일의 토출량을 감소시킬 수 있게 된다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 오일 펌프(100)에 의하면, 종래 기술에서와 같이 오일의 토출 용량을 가변하기 오일 컨트롤 수단으로서의 오일 챔버를 컨트롤 링(30)과 하우징 본체(11) 사이의 영역에 구성하지 않고, 컨트롤 링(30)에 구성하며, 컨트롤 링(30)을 회전시키기 위한 액추에이팅 유닛(70)을 컨트롤 링(30)에 구성하고 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 컨트롤 링과 하우징 본체 사이의 오일 챔버를 실링하기 위한 종래 기술에서와 같은 실링부재를 삭제할 수 있으므로, 전체적인 전체 오일 펌프의 구성을 단순화시킬 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 실링부재를 삭제함에 따라 부품 원가를 절감할 수 있으며, 실링부재의 마모에 따른 오일 리크 문제를 개선함에 따라 펌프의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 펌프 하우징 11: 하우징 본체
13: 스프링 지지부 15: 피스톤 지지부
20: 컨트롤 스프링 30: 컨트롤 링
33: 피봇 가이드 홈 35: 피봇 가이드 핀
37: 스프링 지지 단 40: 로터 어셈블리
41: 아웃터 로터 43: 인너 로터
45: 입력 축 47: 작동 실
50: 메인 컨트롤 오일 챔버 51: 오일 홀
60: 서브 컨트롤 오일 챔버 61: 오일 패스 통로
70: 액추에이팅 유닛 71: 실린더 챔버
73: 연결 통로 75: 보스부
77: 피스톤부재 100: 가변 오일 펌프

Claims (9)

1. 펌핑 오일의 흡입 및 토출이 가능한 펌프 하우징;
   상기 펌프 하우징의 내부에 피봇 회전 가능하게 설치되며, 컨트롤 스프링을 통하여 상기 펌프 하우징의 내벽에 탄성 지지되는 컨트롤 링;
   상기 컨트롤 링의 내주 측에 설치되는 아웃터 로터와, 상기 아웃터 로터의 회전 중심 측에 편심되게 배치되며 그 아웃터 로터의 내주 측과 기어 결합하는 인너 로터를 가진 로터 어셈블리;
   상기 컨트롤 링에 설정된 구간으로 형성되는 메인 컨트롤 오일 챔버; 및
   상기 컨트롤 링에 구비되며, 상기 메인 컨트롤 오일 챔버를 통한 컨트롤 오일의 압력으로서 상기 펌프 하우징의 내벽 면을 통해 상기 컨트롤 링으로 반력을 인가하는 액추에이팅 유닛;
   을 포함하는 가변 오일 펌프.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 컨트롤 링의 스프링 지지 단 측에서 상기 메인 컨트롤 오일 챔버와 연결되게 형성되는 서브 컨트롤 오일 챔버
   를 더 포함하는 가변 오일 펌프.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 액추에이팅 유닛은,
   상기 컨트롤 링의 스프링 지지 단 반대 쪽에 구비되는 가변 오일 펌프.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 액추에이팅 유닛은,
   상기 메인 컨트롤 오일 챔버를 통해 상기 서브 컨트롤 오일 챔버에 작용하는 컨트롤 오일의 압력으로서 상기 펌프 하우징의 내벽 면에 대해 피스톤 작동하는 가변 오일 펌프.
5. 제2 항에 있어서,
   상기 메인 컨트롤 오일 챔버와 상기 서브 컨트롤 오일 챔버는 상기 컨트롤 링에서 오일 패스 통로를 통해 연결되는 가변 오일 펌프.
6. 제2 항에 있어서,
   상기 액추에이팅 유닛은,
   상기 서브 컨트롤 오일 챔버와 연결되는 연결 통로를 가지며 상기 스프링 지지 단의 반대 쪽에 형성되는 실린더 챔버와,
   상기 실린더 챔버에 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 상기 펌프 하우징의 내벽 면에 밀착되는 피스톤부재
   를 포함하는 가변 오일 펌프.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 컨트롤 링의 스프링 지지 단 반대 쪽에는 상기 실린더 챔버를 형성하는 보스부가 구비되며,
   상기 펌프 하우징은 상기 보스부와 상기 피스톤부재의 끝단을 지지하는 피스톤 지지부를 형성하는 가변 오일 펌프.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 메인 오일 챔버에는 상기 컨트롤 오일의 유입 및 유출을 위한 오일 홀이 형성되는 가변 오일 펌프.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 펌프 하우징은 상기 컨트롤 스프링의 일단을 지지하는 스프링 지지부를 형성하며,
   상기 컨트롤 스프링의 타단은 상기 컨트롤 링의 스프링 지지 단에 지지되는 가변 오일 펌프.

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